الضوء كما هو معروف، هو المصدر الأساس للطاقة، وفي الوقت نفسه يوفر معلومات مهمة عن البيئة، تشمل تفاصيل عن المكان والزمان. في الحيوانات والنباتات والفطريات يتحكم الضوء بالإيقاعات اليومية (Circadian rythms) لهذه الأحياء؛ حيث تضبط فعالياتها الأيضية على أساسه. وفي البكتيريا ينظم الضوء استجابات الإجهاد والحركة والاتصال وتكوين الأيضات الثانوية أو المضادات الحيوية. لاحظ (2019) ,.Maresca et al أن البكتيريا المائية Actinobacteria وهي رمية التغذية تنمو أسرع في الضوء حيث تربط هذا النشاط الأيضي بنشاط أحياء التركيب الضوئي، الذي يكون مُنتجًا للمواد العضوية أثناء النهار. ووجدوا أن هذه البكتيريا تتحسس الضوء بواسطة الكريبتوكروم من نوع CryB.

وفي بعض الأوَّليَّات؛ مثل اليوغلينا والكلاميدوموناس، وهي أحياء وحيدة الخلية، تُوجد نقطة عينية برتقالية اللون (شكل 12-1). الانتحاء الضوئي الإيجابي باتجاه مصدر الضوء أو الانتحاء الضوئي السلبي بعيدًا عن مصدر الضوء، مهم جدا لحياتية هذه الأحياء؛ فالنقطة العينية ليست هي مستقبل الضوء، لكنها كتلة من صبغة الكاروتين تُغطّي مستقبل الضوء من جهة واحدة.

شكل 12-1: الكلاميدوموناس Chlamydomoas rheinhartii ( يسار) واليوغلينا Euglea gracilis (يمين). عن: (2016) Williams.

في اليوغلينا المستقبل الضوئي هو كتلة مضغوطة جيدًا من بروتين شبيه بالرودوبسين يقع بعد النقطة العينية، ويمتص الضوء في طيف 500 – 525 nm. تتألف النقطة العينية في الكلاميدوموناس من أغشية ثالاكويد وطبقات غنية بكريات غنية بالكاروتين. ولهذا الكائن الحي حامل صبغة مرافق للفلافين حساس إلى اللون الأزرق بطيف 440 nm (2016,Williams).

في الحيوانات المتطورة تمثل العين منظومةً ضوئيةً معقدة جدًّا، تجمع الفوتونات من البيئة المحيطة، تنظم كثافتها بواسطة الحجاب (Diaphragm) وتركز الفوتونات بواسطة مجمع عدسات قابلة للتحكُّم، ثم تُوصلها إلى الشبكية التي تحولها إلى إشارات كهربائية. هذه الإشارات الكهربائية تُرسل عبر مسار معقد يربط العين بالقشرة المسؤولة عن الرؤية وغيرها من المناطق في الدماغ، وأخيرًا تقدح ما يعرف بـ «الرؤية الواعية». الشبكية التي تقع في مؤخرة العين هي طبقة حساسة للضوء، وتحتوي على نوعين من مستقبلات الضوء؛ المخاريط (Cones) والقضبان (Rods). المخاريط وهي خلايا تكون حساسة للألوان، وعددها يبلغ حوالي 6 مليون مخروط، ويمكن تمييزها إلى «حمراء» 64% و«خضراء» 32% و «زرقاء» 2% هذه التراكيب تكون مسؤولة عن الرؤية العالية التفريق القضبان عددها أعلى بكثير من المخاريط؛ حيث تكون في عين الإنسان بحدود 125 مليونًا، كما أنها أعلى حساسية للضوء من المخاريط بحدود 1000 مرة، لكنها أقلُّ حساسية للألوان القضبان تكون مسئولةً عن الرؤية المتكيفة مع الظلام بعد 30 دقيقة من التعرُّض للظلام، والتي يمكن أن تتحسس الفوتونات المفردة (2016 ,.Pizzi et al).